(57)【要約】【課題】放電管２や放電パネル６の外部に細長い電極３，４を配置することにより、放電ガスの水銀等や電極３，４の消耗をなくして長寿命化を可能にすると共に、放電ランプの構造を簡単にし、製造が容易で低コストの外部電極放電ランプを提供する。【解決手段】内部に低圧の放電ガスを封入した管長の長い放電管２の外側面に、管軸方向に沿って、交流電源５の一方の端子に接続された１本又は２本以上の細長い電極３と、この交流電源５の他方の端子に接続された１本又は２本以上の細長い電極４とが配置された構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に低圧の放電ガスを封入した管長の長い放電管の外側面に、管軸方向に沿って、交流電源の一方の端子に接続された１本又は２本以上の細長い電極と、この交流電源の他方の端子に接続された１本又は２本以上の細長い電極とが配置されたことを特徴とする外部電極放電ランプ。
【請求項２】
上下の平坦壁の間を密封し内部に低圧の放電ガスを封入した放電パネルの一方の平坦壁の外面に、交流電源の一方の端子に接続された複数の細長い電極と、この交流電源の他方の端子に接続された複数の細長い電極とが１本ずつ交互に配置されたことを特徴とする外部電極放電ランプ。
【請求項３】
絶縁基板の上面に、交流電源の一端に接続された複数の細長い電極と、この交流電源の他端に接続された複数の細長い電極とが１本ずつ交互に配置され、この絶縁基板の上方に、内部に低圧の放電ガスを封入した放電体が配置されたことを特徴とする外部電極放電ランプ。
【請求項４】
請求項１の放電管又は請求項３の放電体が、真っ直ぐな管体の内部に低圧の放電ガスを封入して両端を封口した直管型の放電管であることを特徴とする外部電極放電ランプ。
【請求項５】
請求項２の放電パネル又は請求項３の放電体が、２枚のガラス基板を上下方向に間隔を開けて配置すると共に、これらのガラス基板の間に低圧の放電ガスを封入して周縁部を封止した放電パネルであることを特徴とする外部電極放電ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電管や放電パネル等の放電体の内部ではなく、外部に電極を形成した外部電極放電ランプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイのバックライトとして用いられる冷陰極管は、照明用の蛍光ランプと同様に、放電管の内部に電極（蛍光ランプの場合はフィラメント）が配置されている。この放電管は、内壁面に蛍光体が塗布された細長い直管円筒状のガラス管の内部に低圧の例えばアルゴンガスと水銀蒸気からなる放電ガスを封入して両端を封口したものである。また、電極は、このガラス管の内部の両端部にそれぞれ配置され、ガラス管の両端の封口の際にリード材だけが封止されて外部に引き出されるようになっている。
【０００３】
ここで、上記冷陰極管の発光原理を図１に基づいて説明する。なお、図１の冷陰極管は、図面を見やすくするために、管長に対して管径を実際よりも広くデフォルメして図示している。この冷陰極管は、放電管１の内部の両端部に配置された電極１ａ，１ｂに高電圧を印加すると、電場Ｅが発生し管内に存在する電子ｅが加速されて、矢印（１）に示すように水銀原子Ｈｇに衝突する。すると、この水銀原子Ｈｇは、衝突した電子ｅの運動エネルギーを吸収して、矢印（２）に示すように最外殻電子ｅを放出するので、矢印（３）に示すようにイオン化して水銀イオンＨｇ＋となる。しかも、電子ｅは、水銀原子Ｈｇとの衝突のたびに新たな電子ｅを発生させるので、電子なだれによって数が急激に増大する。また、このようにして励起状態となった水銀イオンＨｇ＋は、矢印（４）に示すように一定の時定数に従って電子ｅと再結合することにより基底状態である水銀原子Ｈｇに戻ると共に、矢印（５）に示すように、このときのエネルギーを波長２４５ｎｍの紫外線として放出する。そして、この水銀原子Ｈｇが発した紫外線が放電管１の内壁面に形成された蛍光体層１ｃによって可視光に変換されて、矢印（６）に示すように外部に放射されることになる。
【０００４】
しかしながら、上記のように、放電管１の内部に電極１ａ，１ｂが存在すると、放電プラズマ中でイオン化した水銀イオンＨｇ＋やアルゴンイオンが矢印（７）に示すように負極となる電極１ａ，１ｂに衝突するので（図１では電極１ｂに衝突した例を示す）、これらの電極１ａ，１ｂの金属材料がスパッタされて金属Ｍが放出される。そして、この金属Ｍが水銀原子Ｈｇと結合しアマルガムを生成するために、点灯時間の経過に伴ってこれら電極１ａ，１ｂの金属材料と水銀原子Ｈｇが徐々に消耗されることになる。特に冷陰極管では、点灯開始時に１０００Ｖ以上の高電圧を印加する必要があるので、電極１ａ，１ｂでのスパッタ効果が激しくなり、水銀原子Ｈｇ等の消耗も非常に顕著となる。従って、内部に電極１ａ，１ｂを設けた放電管１では、電極１ａ，１ｂでのスパッタ効果による水銀原子Ｈｇ等の消耗がランプ寿命を制限する主な要因となっていた。
【０００５】
そこで、従来から、放電管の内部に電極を形成しない外部電極放電ランプ（「無電極放電ランプ」等と称されることもある。）の提案が種々なされている。この外部電極放電ランプは、外部から放電管の内部に電場を発生させて、この管内の電子を加速させるようにしたものであり、この加速された電子が水銀原子に衝突することにより発光が行われる。
【０００６】
ところが、従来の外部電極放電ランプは、コイルによって生じた磁束により放電管の内部に電場を誘導する誘導結合型のものがほとんどであり（例えば、特許文献１参照。）、放電管の外部にコイルを配置するために放電ランプの構造が複雑で高価になるという問題があった。しかも、外部にコイルを配置する分だけ放電ランプが大型化するので、設置スペースが広く必要になったり、液晶ディスプレイのバックライトとして用いる場合等のように、多数の放電ランプを密に接近させて配置することができないという問題もあった。
【特許文献１】特開平１１−１９１３９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、放電体の外部に細長い電極を配置することにより、放電ガスの水銀等や電極の消耗をなくして長寿命化を可能にすると共に、放電ランプの構造を簡単にし、製造が容易で低コストの外部電極放電ランプを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の外部電極放電ランプは、内部に低圧の放電ガスを封入した管長の長い放電管の外側面に、管軸方向に沿って、交流電源の一方の端子に接続された１本又は２本以上の細長い電極と、この交流電源の他方の端子に接続された１本又は２本以上の細長い電極とが配置されたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２の外部電極放電ランプは、上下の平坦壁の間を密封し内部に低圧の放電ガスを封入した放電パネルの一方の平坦壁の外面に、交流電源の一方の端子に接続された複数の細長い電極と、この交流電源の他方の端子に接続された複数の細長い電極とが１本ずつ交互に配置されたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３の外部電極放電ランプは、絶縁基板の上面に、交流電源の一端に接続された複数の細長い電極と、この交流電源の他端に接続された複数の細長い電極とが１本ずつ交互に配置され、この絶縁基板の上方に、内部に低圧の放電ガスを封入した放電体が配置されたことを特徴とする。
【００１１】
請求項４の外部電極放電ランプは、請求項１の放電管又は請求項３の放電体が、真っ直ぐな管体の内部に低圧の放電ガスを封入して両端を封口した直管型の放電管であることを特徴とする。
【００１２】
請求項５の外部電極放電ランプは、請求項２の放電パネル又は請求項３の放電体が、２枚のガラス基板を上下方向に間隔を開けて配置すると共に、これらのガラス基板の間に低圧の放電ガスを封入して周縁部を封止した放電パネルであることを特徴とする。
【００１３】
なお、本願における上下方向は、単に互いに逆の方向を示す便宜上のものにすぎず、実際にはこの上下が逆であったり、左右方向や前後方向を向くことがあってもよい。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によれば、交流電源の電圧が放電管の外側面に配置された電極間に印加されると、この放電管の内部に電場が生じるので、この電場によって加速された電子の衝突により放電ガス中の金属原子が励起されて発光することができる。また、交流電源の電圧は、極性が繰り返し切り替わるので、放電管内の電子が往復運動をすることになり、発光を持続することができる。しかも、極性の異なる電極間の距離は、最大でも放電管の管径までの短い長さとすることができるので、極めて低い電圧で放電を開始・維持することができ、放電管内部の長手方向の全体をほぼムラなく発光させることができるようになる。さらに、放電管の内部には電極が存在しないために、放電ランプの寿命を延長することができる。
【００１５】
請求項２の発明によれば、交流電源の電圧が放電パネルの一方の平坦壁外面に配置された電極間に印加されると、この放電パネルの内部に電場が生じるので、この電場によって加速された電子の衝突により放電ガス中の金属原子が励起されて発光することができる。また、交流電源の電圧は、極性が繰り返し切り替わるので、放電パネル内の電子が往復運動をすることになり、発光を持続することができる。しかも、交互に配置される電極間の距離を十分に短くすることができるので、極めて低い電圧で放電を開始・維持することができ、放電パネルの内部全体をほぼムラなく発光させることができるようになる。さらに、電極を放電パネルの一方の外面にだけ配置するので、放電ランプの製造や組み立てを容易にすることもできる。さらに、放電パネルの内部には電極が存在しないために、放電ランプの寿命を延長することができる。
【００１６】
請求項３の発明によれば、交流電源の電圧が絶縁基板上で交互に配置された電極間に印加されると、この絶縁基板の上方に配置された放電体の内部に電場が生じるので、この電場によって加速された電子の衝突により放電ガス中の金属原子が励起されて発光することができる。また、交流電源の電圧は、極性が繰り返し切り替わるので、放電体内の電子が往復運動をすることになり、発光を持続することができる。しかも、交互に配置される電極間の距離を十分に短くすることができるので、極めて低い電圧で放電を開始・維持することができ、放電体の内部全体をほぼムラなく発光させることができるようになる。さらに、放電体と電極を配置する絶縁基板を別個に作製することができ、放電ランプの製造や組み立てを容易にすることができる。さらに、放電体の内部には電極が存在しないために、放電ランプの寿命を延長することができる。
【００１７】
請求項４の発明によれば、直管型の放電管を用いることができるので、この放電管を安価に製造することができるようになる。しかも、Ｕ字管型等の放電管を用いる場合に比べ、製造が安価になるだけでなく、放電管の内壁面に蛍光体層を形成する場合には、この蛍光対層が曲げ加工時に損傷を受け易くなるので、放電管の寿命を延長することもできるようになる。
【００１８】
請求項５の発明によれば、放電パネルを２枚のガラス基板を利用して容易に作製することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の最良の実施形態について図２〜図９を参照して説明する。
【００２０】
本発明は、放電体の外部に、交流電源に接続された細長い電極を複数本配置することにより、この放電体の内部におけるこれらの電極間に生じた電場によって発光を行わせるものである。放電体としては、例えば直管型等の放電管や、間隔を開けた２枚のガラス基板の周囲を封止した放電パネル等を用いることができる。以下の実施形態では、電極を放電体の外面に直接配置する場合（第１実施形態及び第２実施形態）と、この電極を放電体の外部の絶縁基板上に配置する場合（第３実施形態）とを示す。
【００２１】
なお、以下の実施形態では、放電体（放電管や放電パネル等）の内部に封入する放電ガスにアルゴンガスと水銀蒸気を用いる場合を示すが、この放電ガスは、希ガスと金属蒸気との混合ガスであれば、他の組み合わせを用いることもできる。また、以下の実施形態では、照明用やバックライトとして用いる外部電極放電ランプについて説明するので、放電体の内壁面に蛍光体層を形成する場合を示すが、紫外線ランプ等として用いる場合には、このような蛍光体層は形成する必要はない。さらに、以下の実施形態では、放電体がガラス製である場合を示すが、発光光（可視光とは限らない）を透過して放電ガスを封止可能な材質であれば、ガラスに限らず、例えば石英ガラス等を用いることもできる。
【００２２】
また、以下の実施形態では、交流電源として、直流電源（商用交流電源を整流したものであることが多い）を交流に変換するインバータを用いる場合を示すが、電極間に交流電圧を印加して放電による電流が供給可能なものであれば、この電源の構成は任意である。さらに、この交流電源の周波数も、外部電極放電ランプの特性に応じて任意に変更可能である。
【００２３】
〔第１実施形態〕
本実施形態は、図２に示すように、放電管２の外側面に直接電極３，４を形成した外部電極放電ランプ（請求項１に対応）について説明する。放電管２は、管径が２．５ｍｍの細長い直管円筒状のガラス管の内部に低圧のアルゴンガスと水銀蒸気からなる放電ガスを封入して両端を封口したものである。また、この放電管２の内壁面には、蛍光体層２ａが形成されている。
【００２４】
上記放電管２は、外側面における上下の対向位置に、それぞれ直管型の管軸方向に沿って直線状の細長い電極３，４が配置されている。これらの電極３，４は、いずれも線径が０．０６ｍｍの銅線であり、放電管２の外側面のガラス壁に接着剤等で貼り付けて固定されている。そして、一方の電極３は、交流電源５の一方の端子に接続され、他方の電極４は、この交流電源５の他方の端子に接続されている。交流電源５は、４０ｋＨｚの交流の電源を供給するインバータを用いる。
【００２５】
上記構成の外部電極放電ランプは、交流電源５から供給される交流電圧が電極３，４間に印加されると、図２（ｂ）に矢印で示すように、放電管２の内部に方向が交互に切り替わる電場Ｅが発生する。すると、冷陰極管の場合と同様に、この電場Ｅによって放電管２内の電子が交互に逆向きに加速され、水銀原子が次々に励起されることにより発光が開始・維持される。また、電極３，４は、放電管２の外部にあって、内部には存在しないために、放電ガス中の水銀やこれらの電極３，４の消耗がなくなり、放電ランプの寿命を延長することができる。
【００２６】
しかも、電極３，４間の距離は、放電管２の管径の２．５ｍｍにすぎないので、交流電源５が低い電圧でも発光を開始・維持させることができる。また、放電管２の長手方向では、両端部や中央部の区別なく全体がほぼ同時に発光を開始して、ほとんどムラなく発光することができる。
【００２７】
ところで、長尺な放電管２の長手方向の両端外面にそれぞれ電極を形成して交流電源５からの電圧を印加する静電結合型の外部電極放電ランプを考えると、電極間の距離が従来の冷陰極管よりも僅かに長く、しかも、放電管２のガラス壁からなる誘電体を介在することになるので、この冷陰極管よりも高電圧（例えば１０００Ｖ以上）の印加が必要となる。しかも、発光は電極の近傍となる放電管２の両端部から開始され、さらに電圧を上昇させることにより中央部でも発光が開始されるので、この放電管２の長手方向に発光のムラが生じやすくなり、この発光輝度の制御を行うことも容易ではなくなる。
【００２８】
なお、本実施形態では、電極３，４として銅線を用いる場合を示したが、放電管２の外側面に配置される導電材であれば、線の材料は任意であり、線径も限定されない。また、これらの電極３，４は、導電材であればよいので、例えば放電管２の外側面に、帯状の金属箔等を貼り付けたり、図３に示すように、蒸着等や焼成等により形成した導電膜を電極３，４として用いることもできる。
【００２９】
ここで、図２や図３（ａ）に示すような管径の細い放電管２を用いた場合には、発光色が赤みを帯びることがある。この場合、図３（ｂ）に示すような管径の太い放電管２を用いると、発光色を白色にすることができる。これは、管径が細い放電管２の場合、電極３，４間の放電空間が電子の平均自由行程よりも狭くなることにより、発光する紫外線の波長が長くなることが原因であると考えられる。従って、管径が細い放電管２の場合には、放電ガスのアルゴンガス濃度を、アーク放電にならない範囲で高めることにより、電子の平均自由行程を短縮することによって解決できることがある。
【００３０】
これに対して、図３（ｂ）に示す管径の太い放電管２では、電極３，４間の放電空間の広さに余裕があるので、これら対となる電極３，４を放電管２の外側面の対向位置ではなく、図示のように片方（図では上方）に寄せて接近して形成することもできる。図３（ａ）に示す外部電極放電ランプでは、電極３，４が銅線に比べて幅の広い導電膜であるため、上下方向に放射される発光光の多くが遮られ、この発光光は主に左右方向に放射されることになる。しかしながら、図３（ｂ）のように、電極３，４を上方に寄せて形成した外部電極放電ランプでは、上方に放射される発光光の多くは遮られることになるが、下方には広い角度範囲で発光光を放射することができるようになる。
【００３１】
また、本実施形態では、放電管２の外側面に一対の電極３，４を配置する場合を示したが、交流電源５の一方の端子に接続される電極３と他方の端子に接続される電極４は、必ずしも１本ずつ配置されるとは限らず、いずれかを２本以上、又は、双方を２本以上配置することもできる。例えば、一方の端子に接続された２本の電極３，３と、他方の端子に接続された１本の電極４を放電管２の外側面に配置した例を図４に示す。このように電極３及び／又は電極４を複数本配置する場合も、電極３と電極４は、１本ずつ交互に配置することが好ましい。ただし、図４の例では、電極３，３は、放電管２の外側面の図示左側半周では電極４と交互に配置されているが、図示右側半周では、間隔を広く開けて隣接することにより、この右側半周部分から発光光を多く放射できるようにしている。電極３，４を複数本ずつ放電管２の外側面の全周にわたって配置する場合には、一部又は全部の電極３，４をＩＴＯ等の透明電極とすることにより、発光光をより広い範囲で外部に放射させることができるようになる。
【００３２】
また、本実施形態では、管軸に直交する断面形状が円筒形となる放電管２を用いる場合を示したが、この断面形状は任意であり、例えば楕円形や長円形、コーナーにアールを設けた四角形等の形状とすることができる。さらに、本実施形態では、直管型の放電管２を用いる場合を示したが、Ｕ字管型やＬ字管型等の放電管であっても同様に実施可能であり、この場合の電極３，４は、曲がった管軸方向に沿って曲線状に配置されることになる。
【００３３】
〔第２実施形態〕
本実施形態は、図５に示すように、放電パネル６の上側の平坦外壁面に直接電極３，４を形成した外部電極放電ランプ（請求項２に対応）について説明する。放電パネル６は、２枚の方形のガラス基板６ａ，６ｂを上下に間隔を開けて配置し、これらのガラス基板６ａ，６ｂの間に低圧のアルゴンガスと水銀蒸気からなる放電ガスを封入して、周縁部をシール材６ｃで封止したものである。また、これらのガラス基板６ａ，６ｂの内壁面には、蛍光体層６ｄが形成されている。従って、この放電パネル６の上側には、ガラス基板６ａの上面からなる平坦外壁面が形成され、下側にも、ガラス基板６ｂの下面からなる平坦外壁面が形成される。シール材６ｃは、放電パネル６の内部に放電ガスを封止できるものであれば、特に材質は限定されないが、例えばエポキシ樹脂を硬化させたものや、ガラスリブをエポキシ樹脂で接着したもの等を用いることができる。
【００３４】
なお、ガラス基板６ａ，６ｂは、いずれも同様のガラス板からなるが、電極３，４を形成する上側のガラス基板６ａは、放電パネル６内部に電場を効率良く発生させるためにできるだけ薄い方がよいので、放電パネル６の強度を高めるために、下側のガラス基板６ｂの板厚を厚くしている。また、このようにガラス基板６ａを薄くすると、特にこのガラス基板６ａの面積が広い場合に、外部から上下方向の力が加わることにより破損しやすくなる。そこで、ガラス基板６ａ，６ｂの間には、スペーサとして図６に示すようなガラス棒６ｅやガラスビーズ等を挟み込むようにすることが好ましい。図６では、電極３，４間で生じる放電を遮断することがないように、これらの電極３，４の長手方向に直交する方向のガラス棒６ｅを複数本挟み込む場合を示す。
【００３５】
上記放電パネル６の上側のガラス基板６ａの上面には、複数本ずつの電極３，４が１本ずつ交互に配置されている。これらの電極３，４は、いずれも図５の手前側から奥側にかけて直線状となる細長い帯状の導電膜であり、例えばガラス基板６ａの上面に金属膜を蒸着したり、導電ペーストを塗布焼成することにより形成される。そして、一方の電極３は、交流電源５の一方の端子に共通に接続され、他方の電極４は、この交流電源５の他方の端子に共通に接続されている。ただし、交流電源５の端子を各電極３，４にそれぞれ接続するのは面倒であるため、実際には、図６に示すように、各電極３と各電極４は、それぞれガラス基板６ａの上面の幅方向の両側に形成した共通のコモン導電部３ａ，４ａから引き出されるようにして、ＳＡＷフィルタ状にパターン形成し、これらのコモン導電部３ａ，４ａを交流電源５の端子に接続するようにしている。この交流電源５は、第１実施形態と同様に、４０ｋＨｚの交流の電源を供給するインバータを用いる。
【００３６】
上記構成の外部電極放電ランプは、交流電源５から供給される交流電圧が各電極３，４間に印加されると、放電パネル６の内部に方向が交互に切り替わる電場が発生し、第１実施形態の場合と同様に、電子が交互に逆向きに加速されて水銀原子が次々に励起されることにより発光が開始・維持される。また、電極３，４は、放電パネル６の外部にあって、内部には存在しないために、放電ガス中の水銀やこれらの電極３，４の消耗がなくなり、放電ランプの寿命を延長することができる。
【００３７】
しかも、各電極３，４間の距離は、導電膜のパターン形成によって任意に短くすることができるので、交流電源５の電圧が低くても発光を開始・維持させることができる。また、このような導電膜のパターン形成により、放電パネル６の面全体でほとんどムラなく発光させることができ、発光輝度の制御も容易となる。
【００３８】
ところで、一方のガラス基板６ａの上面に電極３を形成し、他方のガラス基板６ｂの上面に電極４を形成して、これらのガラス基板６ａ，６ｂを介した対向電極とする場合を考えると、双方のガラス基板６ａ，６ｂに電極３，４を形成しなければならないために製造工程が複雑となり、組み立て工程での取り扱いも面倒になって、コストが上昇する。また、下方のガラス基板６ｂにも電極４が形成されるので、このガラス基板６ｂを厚くすることができず、放電パネル６の強度が低下するために、別途補強材を張り合わせる等の必要が生じ、コストが上昇する。しかも、放電パネル６は、少なくとも一方のガラス基板６ａ又はガラス基板６ｂから発光光を外部に放射させる必要があるため、電極３，４の一方又は双方に高価なＩＴＯ等の透明電極を用いると、コストがさらに上昇することになる。
【００３９】
なお、本実施形態では、電極３，４として導電膜を形成する場合を示したが、放電パネル６の外側面に配置される導電材であればよいので、例えば銅線等の線材や細長い帯状の金属箔等をガラス基板６ａの上面に貼り付けるようにすることもできる。また、本実施形態では、直線状の電極３，４を配置する場合を示したが、複数本ずつの細長い電極３，４が１本ずつ交互に配置されていればよいので、各電極３，４は、曲線状であったり折れ曲がっているものであってもよい。
【００４０】
また、本実施形態では、放電パネル６内の発光光を主に下側のガラス基板６ｂから下方に放射させる場合を示したが、図７に示すように、このガラス基板６ｂの下面に反射膜６ｆを形成して、上側のガラス基板６ａから上方にのみ放射させるようにすることもできる。この場合、電極３，４は、ＩＴＯ等の透明電極を用いれば、発光光をさらに無駄なく上方に放射させることができる。反射膜６ｆは、発光光を効率良く反射（鏡面反射だけでなく乱反射であってもよい）させるものであれば材質は問わないが、電極３，４間に発生する電場に影響を与えないように、酸化チタン等の絶縁体を用いることが好ましい。さらに、このような反射膜６ｆは、ガラス基板６ｂに代えて、上側のガラス基板６ａの上面を電極３，４と共に覆うように形成することもできる。
【００４１】
また、本実施形態では、放電パネル６を２枚のガラス基板６ａ，６ｂによって構成する場合を示したが、加工が可能であれば、ガラスを一体的に加工して、継ぎ目のない方形の平型容器状に作製したものを用いることもできる。さらに、この放電パネル６は、必ずしも方形である必要はなく、円形の平型やその他の形状の平型のものを用いることもできる。
【００４２】
〔第３実施形態〕
本実施形態は、図８に示すように、放電管２の外部の絶縁基板７上に電極３，４を形成した外部電極放電ランプ（請求項３に対応）について説明する。放電管２（外側面の電極３，４は除く）と交流電源５は、第１実施形態の場合と同様のものを用いる。
【００４３】
上記絶縁基板７は、電極３，４を支持する絶縁性のものであれば、材質や形状は問わないが、上面は、複数の放電管２を並べて配置できる形状である必要があり、本実施形態では、上下面が平坦面となった方形の板材を用いる。この絶縁基板７の上面には、図９に示すように、複数本ずつの電極３，４が１本ずつ交互に配置されている。これらの電極３，４は、いずれも絶縁基板７の幅よりも少し短い直線状の細長い帯状の導電金属箔であり、この絶縁基板７の長さ方向に沿って１本ずつ交互に等間隔で並べて配置されている。そして、一方の電極３は、交流電源５の一方の端子に共通に接続され、他方の電極４は、この交流電源５の他方の端子に共通に接続されている。ただし、この場合も、第２実施形態と同様に、各電極３と各電極４は、絶縁基板７の上面の幅方向の両端部に形成した共通のコモン導電部３ａ，４ａからそれぞれ引き出されるようにして、ＳＡＷフィルタ状にパターン形成し、これらのコモン導電部３ａ，４ａを交流電源５の端子に接続するようにしている。なお、このような絶縁基板７上の電極３，４のパターン形成は、プリント基板を用いることにより極めて容易に作製することができる。
【００４４】
放電管２は、図８に示すように、上記絶縁基板７の上面に、電極３，４とは長手方向が直交するようにして、複数本を等間隔に並べて配置固定される。即ち、電極３，４が絶縁基板７の長さ方向に並べて配置されるのに対して、放電管２は、絶縁基板７の幅方向に並べて配置される。この際、絶縁基板７の上面に配置された電極３，４は、放電管２の下方の外側面に当接するか、極めて接近するようにして配置することが望ましい。
【００４５】
上記構成の外部電極放電ランプは、交流電源５から供給される交流電圧が各電極３，４間に印加されると、各放電管２の内部に方向が交互に切り替わる電場が発生し、第１実施形態や第２実施形態の場合と同様に、電子が交互に逆向きに加速されて水銀原子が次々に励起されることにより発光が開始・維持される。また、電極３，４は、放電管２の外部にあって、内部には存在しないために、放電ガス中の水銀やこれらの電極３，４の消耗がなくなり、放電ランプの寿命を延長することができる。
【００４６】
しかも、各電極３，４間の距離は、絶縁基板７上のパターン形成によって任意に短くすることができるので、交流電源５の電圧が低くても発光を開始・維持させることができる。また、電極３，４間が放電管２の長手方向に等間隔に複数箇所形成されるので、この放電管２の長手方向の全体でほとんどムラなく発光させることができ、発光輝度の制御も容易となる。
【００４７】
なお、本実施形態の場合にも、放電管２は、第１実施形態の場合と同様に、断面形状は任意であり、直管型のものにも限定されない。また、本実施形態では、放電管２を電極３，４の並びに直交する方向に並べる場合を示したが、平行に並べたり、斜め方向に並べて配置することもできる。放電管２を電極３，４の並び方向と平行に並べる場合には、各電極３，４間ごとに放電管２を１本ずつ配置するようにして、各放電管２の内部にこの電極３，４間の電場が無駄なく生じるようにすることが好ましい。
【００４８】
また、本実施形態では、電極３，４として、プリント基板等の場合のような導電金属箔を用いる場合を示したが、絶縁基板７の上面に配置される導電材であればよいので、例えば銅線等の線材や細長い帯状の金属板等を絶縁基板７の上面に貼り付けるようにすることもでき、蒸着等や焼成等により形成した導電膜を電極３，４として用いることもできる。また、本実施形態では、直線状の電極３，４を配置する場合を示したが、複数本ずつの細長い電極３，４が１本ずつ交互に配置されていればよいので、各電極３，４は、曲線状であったり折れ曲がっているものであってもよい。
【００４９】
また、本実施形態では、電極３，４を配置した絶縁基板７の上面に放電管２を配置する場合を示したが、例えば第２実施形態で示したような放電パネル６を配置することもできる。即ち、電極３，４を、放電パネル６の平坦壁外面に直接配置する代わりに、この平坦壁外面に接し又は近接するように配置された絶縁基板７の上面に配置したことになるので、第２実施形態の場合と同様にこの放電パネル６を発光させることができる。このような放電パネル６を用いる場合、絶縁基板７の上方に、ほぼ同じ大きさの放電パネル６を１枚配置してもよいし、より小さい放電パネル６を複数枚配置することもできる。さらに、大きな１枚の放電パネル６の下方に小さい絶縁基板７を複数枚配置してもよく、複数枚の絶縁基板７の上方に複数枚の放電パネル６を一対一で対応することなく配置することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】従来例を示すものであって、冷陰極管の発光原理を説明するための縦断面正面図である。
【図２】本発明の第１実施形態を示すものであって、（ａ）は外部電極放電ランプの斜視図、（ｂ）は外部電極放電ランプの横断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態を示すものであって、（ａ）は管径の小さい放電管を用いた外部電極放電ランプの横断面図、（ｂ）は管径の大きい放電管を用いた外部電極放電ランプの横断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態を示すものであって、一方の電極を２本にした外部電極放電ランプの横断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態を示すものであって、外部電極放電ランプの断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態を示すものであって、外部電極放電ランプの放電パネルの分解斜視図である。
【図７】本発明の第２実施形態を示すものであって、外部電極放電ランプの他の例を示す断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態を示すものであって、外部電極放電ランプの斜視図である。
【図９】本発明の第３実施形態を示すものであって、外部電極放電ランプの絶縁基板とその上面に配置された電極を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５１】
２    放電管
３    電極
４    電極
５    交流電源
６    放電パネル
６ａ  ガラス基板
６ｂ  ガラス基板
７    絶縁基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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